Павел Дмитриевич Мельников родился 20 января 1907 года в крестьянской семье в Изборске. С детства у него проявилась тяга к искусству, но учиться живописи всерьез ему не довелось: после шести лет обучения в школе мальчик стал работать у отца, помогая по хозяйству. В 1928 году Павел Мельников уехал в Таллин, где устроился на целлюлозно-бумажную фабрику и стал заниматься самообразованием: собирал и изучал книги по истории и искусству, посещал художественные выставки, увлекся живописью.

В одной из таллинских школ летом 1941 года начинающему живописцу удалось организовать персональную выставку, но открытие ее состоялось 20 июня 1941 года — за два дня до начала Великой Отечественной войны. Картины его бесследно пропали.

Художник ушел на фронт, в 1941 году участвовал в обороне Таллина, в 1943-м — в битве под Великими Луками. Был дважды ранен, перенес несколько операций и вернулся в родной Изборск в ноябре 1944 года. Пришлось начать все с чистого листа: из раннего периода творчества сохранились только две картины — «Труворово городище» (1921) и «Иней» (1927?). Почти двадцать лет выпало из творческой биографии художника, и столько же потребовалось, чтобы нагнать упущенное и приблизиться к творческой зрелости — только с 1962 года его картины стали появляться на выставках в Изборске, Печорах и Пскове. Занятия живописью для него стали душевной необходимостью, смыслом всей жизни.

На полотнах Мельникова изображен родной Изборск — древний и прекрасный город-воин на Северо-Западе Руси, обладающий уникальным ландшафтом с его холмами, перелесками, маленькими речками, озерами, древней крепостью и старинными храмами. Мастер писал свои пейзажи не столько кистью, сколько сердцем. Оно ему подсказывало и художественные решения. Композиция, колорит, декоративная трактовка пейзажа или расстановка в нем архитектурных акцентов выбирались им по наитию, но это и придает его работам самобытность.

Он умел передать на холсте атмосферу старины, некой былинности, при этом выразить и народную простоту изборских пейзажей, и их национальный характер. С огромной любовью изображал он древние каменные стены и башни Изборской крепости, храмы, удивительную природу и тихие улочки древнего города в разное время года.

Работы художника хранятся в Изборском музее-заповеднике, Печорском историко-краеведческом музее, Псковском музее-заповеднике и в частных коллекциях.

Не менее важен краеведческий вклад П. Д. Мельникова в развитие культуры Изборска: вся его жизнь, вплоть до кончины, была посвящена живописи и изучению истории края.

Умер художник 13 апреля 1987 года, оставив о себе добрую память, как человек большого самобытного таланта и небывалой силы духа.